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Experimento Dilatômetro 1.0 Introdução A dilatação térmica é o aumento das medidas de um corpo a partir do aumento de determinada temperatura. A dilatação do corpo está relacionada com a agitação térmica das moléculas que compõe o corpo, pois quanto maior sua temperatura, maior será a agitação térmica de suas moléculas. Quanto mais as moléculas se agitam, mais espaço elas precisam para vibrar. Sendo assim, o aumento de temperatura provoca uma expansão térmica, se ocorrer uma diminuição de temperatura provocará também uma diminuição de volume, isto é, ocorrerá uma diminuição de dimensões do corpo. 2.0 Materiais e métodos Os materiais utilizados no experimento foram: 3 tubos de cobre com comprimentos de 500,350 e 300mm, latão e aço), relógio comparador, Bico de Bunsen e termômetro. No início do experimento foi apresentado os corpos de provas disponíveis na bancada, após escolher o corpo de prova a ser utilizado foi necessário medir a temperatura inicial do mesmo, em seguida o colocamos na base de ensaio para iniciar o experimento. Foi zerado o relógio comparador em seguida foi ligado a chama para iniciar o aquecimento. Foi verificado no relógio comparador a temperatura final do corpo. Após anotar os valores iniciais e finais de temperatura foi feito os cálculos. 2.1 Resultados e Discussão. 1ª Etapa: Medir a variação de comprimento da Barra de cobre (Cu) de 500 mm e preencher a Tabela 1. T0 24,5 °C ΔL 0,61 Mm T 95,9 °C ΔT 71,4 °C Α 1,7x10-5 °C-1 Tabela 1:Temperatura e dilatação do corpo de prova de Cobre · Determine o valor do coeficiente de dilação linear do cobre (Cu) utilizando os dados da Tabela 1. ΔT= tf- ti ΔT= 95,9- 24,5 ΔT= 71,4 Variação de comprimento: ΔL = Lf - Li ΔL=500,61 – 500= 0,61mm Coeficiente de dilatação linear: ΔL = L0 * α * ΔT 0,61= 500* α * 71,4 0,61= 35700 α α =0,61/35700 α= 0,01708683 Tabela 2:Temperatura e dilatação do corpo de prova de Latão. T0 25,2 °C ΔL 0,73 mm T 98,7 °C ΔT 73,5 °C α 1,8x10-6 °C-1 ΔT=t-ti ΔT=98,7-25,2 ΔT=73,5 Variação de comprimento: ΔL = Lf - Li ΔL= 500,73- 500= 0,69mm Coeficiente de dilatação linear: ΔL = L0 * α * ΔT 0,69= α*500*73,5 0,69=36750 α Α= 1,8775102 Tabela 3:Temperatura e dilatação do corpo de prova de Aço T0 25,3 °C ΔL 0,41 mm T 98,7 °C ΔT 73,4 °C α 1,1*10-5 °C-1 ΔT=t-ti ΔT= 98,7-25,3 ΔT=73,4ºC Coeficiente de dilatação linear: ΔL=α*L0*Δt 0,41= α *500*73,4 0,41=36700 α α=1,171662 Tabela 4:Temperatura e dilatação dos corpos de prova de Cu. L0 (mm) T0 (°C) ΔL (mm) T(°C) ΔT(°C) 500 24,5 0,61 95,9 71,4 400 25,2 0,50 98,8 73,6 350 25,1 0,44 98,8 73,7 300 25,2 0,37 98,7 73,5 Gráfico variação do comprimento x comprimento inicial. ΔL 500,61 400,50 350,44 300,37 300 350 400 500 L0 Coeficiente angular gráfico ΔLx L0 m= tgα= = m= 500,61 – 300,77/ 500-300 m= 0,9992 2.1.4 Dados comparativos entre os materiais Material L0 (500mm) T0 (°C) ΔL (mm) T(°C) ΔT(°C) α Cobre 500 24,5 0,61 98,7 71,4 1,7x10-5 Latão 500 25,2 0,73 98,7 73,5 1,8x10-6 Aço 500 25,3 0,41 98,7 73,4 1,1 x10-6 ΔL 500,73 500,61 500,41 500,00 24,5 98,7 L0 Coeficiente angular do gráfico: m = tg α = ΔL = Lf -Li ΔT= Tf -Ti m= 500,73- 500,41/ 98,7- 24,5 m=0,32/ 74,2 m=0,0043 Observando o gráfico podemos perceber o comportamento dos corpos de prova utilizado no experimento em relação a dilatação sofrida quando submetidos a determinas temperaturas. Comparando os resultados é possível notar que o aumento da dilatação dos corpos de prova é proporcional ao aumento da temperatura. 2.0 Considerações Finais Após o experimento podemos verificar que os corpos de prova sofreram uma dilatação quando foram submetidos a uma determinada temperatura e assim causando um aumento de suas dimensões. Pode-se observar que o latão foi o corpo de prova que teve maior o coeficiente mais elevado e também o mais dilato, já o aço teve o coeficiente menor e foi o corpo de prova que menos dilatado. Referências https://brasilescola.uol.com.br/fisica/dilatacao-termica.htm https://www.sofisica.com.br/ https://www.educamaisbrasil.com.br
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